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真空泵机组水轮机在水泵工况高效区运行

点击次数:   更新时间:2018-07-15 20:25     来源:http://tutorkhoj.com/ 【关闭
             真空泵机组工况第三象限水泵水轮机在水泵工况高效区运行时,转轮内部流态平顺,机组运行比较稳定。当流量减小偏离设计工况时,真空泵机组转轮叶片进口吸力面入流攻角增大,发生流动分离。当尾水管进口压力较低时,叶片进口边吸力面的流动分离可导致空化发生。通过混合空化模型模拟得到的空化形态与模型观测对比可以看出,数值模拟可以准确模拟出空化形态(图3)。从图3(c)中局部流态可以看出流动分离区域与空化区域一致。在转轮出口,随着流量减小,活动导叶进口入流攻角增大,流动分离增强。当流量减小到80%额定流量时,导叶之间发生旋转失速现象,失速结构在活动导叶内以低频特征沿周向转动。
            由速度梯度张量可推导出第二速度梯度不变量,其中为旋转张量,Sij为应变率张量。~Q值物理意义明确,为旋转分量与应变分量之差,大于0表示涡存在,可有效辨别失速区涡结构。从图4(a)可以看出,80%Qr(Qr表示额定流量)下活动导叶内存在4个旋转失速区。在失速区,漩涡阻碍水流通过,出流只能由失速区后部导叶通过,增加过流导叶内流速,产生高速射流。高速射流使局部压力降低,并且冲击蜗壳表面产生周期性旋转高压脉冲,(c)。不同流量下,旋转失速区的个数可产生变化。当流量为60%Qr时,旋转失速区域变为3个,此现象与文献中模型试验一致。由于转轮出流沿高度方向并不均匀,因而进入活动导叶的入流攻角沿高度方向并不相同,导致流动分离程度不同。如图5所示,由于中间部位径向轴面速度较大则攻角较大,而上冠与下环侧径向轴面速度较小则攻角较小,因此在导叶高度方向中间部位流动分离最剧烈,而靠近上冠和下环流动分离较弱。

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